英国开发自愈材料 可让受损飞机自我修复
北京时间5月22日消息,据国外媒体报道,飞机使用时间长了,外壳会出现小孔和裂缝,机械师在例行维护检查中也能发现此类问题。不过,英国明升体育app家开发的一种技术通过模拟自然愈合过程,能让飞机具有自愈能力,免去了航空公司的后顾之忧。
英国工程与明升体育app研究委员会的研究人员正在开发一种特殊的复合材料,这种材料在受到挤压或损坏时会“流出”树脂,有效形成可修复受损处的“痂疤”。这项创新可能会显著提高航空安全,同时激励技术人员开发更轻型的飞机,将生物模仿(biomimicry)技术引入航空领域。
领导这项研究的布里斯托尔大学航空航天学教授伊恩•邦德(Ian Bond)博士说:“这个项目只是第一步。我们还在开发相关系统,在这些系统上,康复剂(healing agent)不是含在单个玻璃纤维中,而是作为完全整合的血管网络的一部分四处移动,就像是在动物和植物身上发现的循环系统一样。
“这种系统可以让我们补充或取代康复剂,不断对某种结构进行修复,直至它的使用寿命结束。此外,它会提供在人造结构中发展其他生物类型功能的潜力,如温度控制或能源分配。” 此刻,只要想一想人体的自愈过程,我们便不难理解自愈塑胶的技术原理。每当我们身体割个小口的时候,被称为血小板的粘性细胞会聚拢在伤处周围,形成如塞子般的堵塞物,阻止伤口流血并开始自愈。
邦德博士开发的自愈塑胶背后的原理与此极其的相似。合成材料是由空心纤维制成的,纤维中塞满环氧树脂。一旦有空洞或裂缝出现,树脂就会流出来,封住破裂处,将其力量恢复到相当于原始力量80%至90%的水平。研究人员给环氧涂上颜色,使机械师更易于发现修补处,以便作出永久性的修复。
飞机在飞行过程中遭受的轻微损伤(我们此处说的是小裂缝,不是缺口),将会在这一过程中得到修复,如同人体自愈机制使小裂口停止流血一样。邦德说:“这种方法能处理肉眼很难看见的微小损伤,如果没有被发现,这些损伤有可能对结构完整性产生严重破坏。该技术旨在补充而不是替代常规检测和例行维护,后者能对大块损伤进行修复,比如鸟儿碰撞飞机产生的损伤。”
自愈能提高纤维增强聚合物的整体可靠性和安全性,使其成为更能被人接受的铝的替代品。如此一来,将来我们就能开发出更轻、能效更高、污染更低的飞机、汽车和航天器。研究人员认为,这项技术可能会在四年内投入商业使用。
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